EN
Быстрые ссылки
В электромобилях на новой энергии система управления батареей (BMS) выступает в роли защитника, тихо обеспечивая безопасность и производительность аккумулятора. Она точно контролирует напряжение, ток и температуру, предотвращает перезарядку и чрезмерный разряд, а также повышает срок службы с помощью интеллектуальной технологии балансировки. Катушки индуктивности играют незаменимую роль в ключевых аспектах системы BMS — преобразовании энергии, фильтрации и изолированной связи, особенно при подавлении шумов, преобразовании напряжения и целостности сигнала. Поэтому выбор правильной катушки индуктивности имеет решающее значение для повышения безопасности и эффективности электромобилей.
1- Основное применение катушек индуктивности в BMS
В автомобильной системе BMS катушки индуктивности в основном используются в преобразователях питания, схемах балансировки и фильтрах, с конкретными областями применения и требованиями, описанными ниже.
1.1 Преобразователь постоянного тока (DC-DC Converter)
DC-DC преобразователь является одним из наиболее распространённых модулей в системе управления батареями (BMS). Различные модули внутри BMS (MCU, AFE-чип, датчик температуры, датчик тока и т.д.) обычно требуют различных стабильных низковольтных постоянных напряжений (например, 5 В, 3,3 В, 1,8 В и т.д.). Эти напряжения генерируются DC-DC преобразователем от шинного напряжения блока батарей (высокое напряжение) или низковольтной вспомогательной батареи (12 В). В схемах понижающего/повышающего (Buck/Boost) преобразователя катушка индуктивности является основным элементом для накопления энергии и фильтрации. Она накапливает энергию, когда ключевой транзистор включён, и отдаёт её на выход при его выключении, обеспечивая таким образом преобразование и стабилизацию напряжения.
Выбор значения индуктивности напрямую влияет на пульсации тока, эффективность преобразования и переходную характеристику. Основные требования к силовым индуктивностям в понижающих/повышающих (Buck/Boost) преобразователях включают: высокий номинальный ток, низкое сопротивление постоянному току, хорошую температурную стабильность и миниатюрную конструкцию.
1.2 Схема активного балансировки
Активные схемы балансировки достигают равномерного заряда между элементами аккумулятора за счёт передачи энергии, тем самым повышая эффективность использования батарейного блока. В некоторых типах топологий активной балансировки используются катушки индуктивности в качестве среды для передачи энергии. Катушки поочерёдно накапливают и отдают энергию в пределах одного цикла переключения, обеспечивая передачу энергии между ячейками или между ячейками и шиной. Некоторые вспомогательные DC-DC преобразователи в схемах балансировки также используют катушки индуктивности для фильтрации.
Требования к характеристикам катушек индуктивности в активных схемах балансировки включают в первую очередь миниатюризацию, низкие потери, высокую эффективность, подходящие значения индуктивности и тока насыщения, а также соответствие автомобильным стандартам, таким как широкий диапазон рабочих температур и устойчивость к вибрациям.
1.3 Цепь фильтра ЭМИ/ЭМС
Фильтрующие дроссели в BMS в основном используются для фильтрации питания на входе/выходе или фильтрации линий связи и устанавливаются на входных/выходных портах питания и интерфейсах линий связи. Дроссели синфазных помех применяются для подавления синфазных шумов на силовых линиях, предотвращая попадание внутренних шумов BMS на другие устройства или проникновение внешних шумов в BMS. Дифференциальные дроссели используются для подавления дифференциальных шумов на силовых линиях.
Индуктивности фильтров ЭМП/ЭМС (дифференциального и синфазного типов) должны соответствовать следующим требованиям:
◾ Характеристики импеданса: Хорошие высокочастотные характеристики импеданса.
◾ Номинальный ток: Относительно меньше, чем у силовых дросселей, но больше максимального рабочего тока, протекающего по этой линии.
◾ Ток насыщения: Должен выдерживать возможные кратковременные высокие токи (например, при резком снижении нагрузки), не насыщаясь и не выходя из строя.
◾ Диапазон частот: Охватывает полосу частот шума, который необходимо подавить.
Применение Codaca индуктивности в автомобильных системах BMS
2- Требования к индуктивностям в автомобильных BMS
Индуктивности для автомобильных систем BMS должны не только соответствовать базовым требованиям по производительности, таким как значение индуктивности, ток, импеданс и частота, но и отвечать следующим стандартам автомобильного класса:
◾ Рабочая температура: от -40°C до +125°C или даже выше, способность адаптироваться ко всем возможным условиям эксплуатации в автомобиле.
◾ Высокая надежность: срок службы изделия (10–15 лет или более), соответствие стандарту AEC-Q200, высокая устойчивость к вибрациям и ударам.
◾ Экологические стандарты: соответствие директивам RoHS, REACH, отсутствие галогенов и другим экологическим стандартам.
◾ Прослеживаемость: сертифицировано по системе IATF16949, выполнение строгих требований автомобильной промышленности к управлению цепочками поставок и прослеживаемости качества.
Разные цепи в автомобильной системе BMS имеют совершенно разные требования к основным параметрам производительности дросселей (ток насыщения, DCR, импеданс на высокой частоте, полоса фильтрации), однако все применения должны соответствовать строгим автомобильным стандартам по температурным, надежностным, механическим и экологическим характеристикам (соответствие AEC-Q200). При выборе дросселей необходимо тщательно оценивать эти ключевые параметры с учетом конкретного применения и проводить всесторонние испытания и проверки, чтобы обеспечить производительность, надежность и безопасность всей системы BMS.
3- Codaca предлагает высокопроизводительные автомобильные дроссели для систем BMS
Codaca уже более 24 лет занимается исследованиями и разработкой катушек индуктивности, предоставляя автомобильной промышленности различные высокопроизводительные катушки индуктивности в нескольких сериях. Codaca самостоятельно разработала несколько серий, включая формованные силовые катушки индуктивности автомобильного класса, силовые катушки индуктивности автомобильного класса с высоким током и дроссели синфазных помех автомобильного класса, чтобы соответствовать требованиям миниатюризации, интеграции, низких потерь и высокой эффективности в конструкции автомобильной электроники.
[Нажмите на изображение, чтобы узнать больше о Индукторах автомобильного класса Codaca ]
3.1 Силовые катушки индуктивности автомобильного класса с высоким током
Автомобильные индуктивности высокого тока, разработанные независимо компанией Codaca, используют магнитные сердечники с низкими потерями и конструкцию катушки из плоского провода, что обеспечивает чрезвычайно низкие потери в сердечнике и превосходные характеристики мягкого насыщения, позволяя выдерживать более высокие импульсные пиковые токи. Максимальный ток насыщения индуктивности может достигать 350 А, диапазон рабочих температур составляет от -55 °С до +155 °С, что соответствует жёстким требованиям автомобильной электроники к высокому току и высокой рабочей температуре. Индуктивность способна сохранять низкий нагрев поверхности при длительном воздействии высокого тока, что делает её широко применяемой в различных топологических решениях автомобильных систем BMS.
Рекомендуемые продукты: VSRU / VSBX / VPRX и другие серии.
3.2 Автомобильные литые силовые индуктивности
Автомобильные литые силовые дроссели Codaca, разработанные самостоятельно, используют инновационные технологии и процессы, включая малопотеречные магнитные материалы и новую конструкцию электродов. Это значительно уменьшает размеры и потери дросселей, одновременно повышая их надежность. Данное решение устраняет технические проблемы, такие как деформация катушек и образование трещин в процессе литья дросселей. Это позволяет снизить общие потери в автомобильных литых силовых дросселях более чем на 30 %, обеспечивает рабочую температуру до 165 °C и достигает эффективности преобразования мощности до 98 %, что существенно повышает надежность системы BMS и эффективность преобразования DC-DC.
Рекомендуется Продукты : VSAB / VSEB / VSEB-H / VPAB и другие серии.
3.3 Автомобильные дроссели синфазных помех
Автомобильный общепромышленный дроссель синфазных помех Codaca обладает высокими характеристиками импеданса и эффективно подавляет синфазные помехи. Благодаря компактным размерам и низкопрофильной конструкции он подходит для технологии поверхностного монтажа, отвечая требованиям миниатюризации автомобильной электроники; отличается высокой надежностью, температурный режим: -40℃ ～ +125℃ / -55℃~+150℃, эффективно подавляет синфазные помехи в цепях постоянного тока, особенно в таких схемах, как преобразователи постоянного тока в новых энергетических транспортных средствах и системы управления батареями (BMS), эффективно снижая влияние электромагнитных помех на стабильность системы.
Рекомендуемые продукты: VSTCB / VCRHC / VSTP , и другие серии.
